Con người ước ao bay cho tới tương lai và trở lại quá khứ? Câu vấn đáp là các nguyên lý vật lý ko cấm, nhưng rất nhiều rào cản nghệ thuật thì bắt buộc vượt qua vào vũ trụ mà họ đang sống.

Bạn đang xem: Du hành xuyên thời gian

Cách tốt nhất du hành tới tương lai là sử dụng hiệu ứng thời gian trôi chậm trễ trên bé tàu vũ trụ bay rất cấp tốc của thuyết kha khá hẹp. Ví như rời trái đất trên bé tàu tăng tốc liên tục với gia tốc trọng ngôi trường (để khung người chịu một lực gia tốc dễ ợt đúng cân sức hút Trái đất), thì sau đó 1 năm rất có thể đạt gần tới vận tốc ánh sáng. Liên tiếp gia tốc, ta có thể bay nhanh dao động ánh sáng. Khi đó chuyến cất cánh tới trung trung tâm Ngân hà rồi quay về (khoảng biện pháp cỡ 60 nghìn năm ánh sáng) chỉ mất 40 năm, trong những lúc trên Trái đất, 600 nắm kỉ vẫn trôi qua. Các bạn sẽ gặp tương lai nhân loại, với biết bao đồ đổi sao dời, nếu loài người vẫn tồn tại tồn tại.


Mặc dù không một quy hình thức vật lý nào bức tường ngăn chuyến du hành thú vui đó, mà lại những khó khăn kỹ thuật thì cực nhọc lòng quá qua. Chẳng hạn, năng lượng cần thiết, ngay cả khi biến đổi khối lượng trọn vẹn thành tích điện theo hệ thức E = mc2, còn to hơn cả trọng lượng hành tinh.

Khả năng du hành ngược thời hạn còn khó khăn hơn nhiều, tuy những quy hình thức khoa học tập cũng không hề cấm đoán. Vụ việc là chế tạo được cỗ máy thời gian say mê hợp.

Khả năng đầu tiên do Frank Tipler, Đại học Maryland, Mỹ, chỉ dẫn năm 1973, tương quan với một đồ gia dụng kỳ dị trần trụi quay khôn cùng nhanh (kỳ dị là điểm có tỷ lệ vô hạn, ví như lỗ đen). Lúc đó cấu tạo không thời hạn bị trường lôi kéo quá bạo phổi làm xoắn, khiến cho một chiều không gian được thay bởi thời gian. Nhỏ tàu ngoài trái đất bay bình yên gần đó hoàn toàn có thể may mắn gặp gỡ một quỹ đạo mà lại phi hành đoàn tưởng vẫn đang xuyên qua không gian, nhưng lại là xuyên thời gian. Lúc rời xa điểm kỳ dị, con tàu sẽ xuất hiện thêm ở một thời hạn khác, như thời fan tiền sử đang sinh sống và làm việc trong hang chẳng hạn.


Khả năng này sẽ không khó như ta tưởng: một hình trụ nhiều năm 100 km, rộng 10 km, cất vật chất có mật độ của sao neutron (100 triệu tấn/cm3), quay hai ngàn vòng một giây là đạt được yêu cầu. Trong vũ trụ, một vài sao xung sát đạt tiêu chuẩn chỉnh này.

Loại máy thời gian thứ hai tương quan với lỗ sâu (wormhole), tức hệ con đường hầm xuyên ko - thời gian, như thể lỗ sâu đục bên trên quả táo của bạn. Theo thuyết kha khá rộng, lỗ sâu hoàn toàn có thể nối một lỗ black ở vùng không - thời hạn này với 1 lỗ black hay lỗ trắng làm việc vùng ko - thời gian khác (ngược với lỗ đen luôn luôn hút vật hóa học và năng lượng, lỗ trắng là nơi phun năng lượng. Big Bang chính là một lỗ trắng như vậy).

Quan niệm về lỗ sâu mở ra trong thiết bị lý một phương pháp khá hài hước. Số là bên thiên văn Carl Sagan, người sáng tác của viễn cảnh mùa đông hạt nhân nổi tiếng, viết một cuốn sách viễn tưởng về du hành qua lỗ black để đi từ bỏ trái khu đất tới sao Vega giả định. Vày muốn các lập luận khoa học đúng mực tối đa, Sagan nhờ vào Kip Thorne, một chuyên gia về trường hấp dẫn của Viện technology California, tính toán.


Cuối 1985, Thorne phân biệt rằng, lỗ sâu rất có thể mở lúc chứa nhiều loại vật hóa học kỳ lạ có sức căng không nhỏ để chống lại lực hấp dẫn ở lỗ đen. Phù hợp nhất là những dây vũ trụ, các loại vật hóa học giả thuyết bên dưới dạng các ống năng lượng nhỏ tuổi hơn kích phù hợp nguyên tử trải nhiều năm trên toàn vũ trụ. Nếu tất cả thật, cùng luồn được vào lỗ sâu, nó có tác dụng giữ mang đến lỗ sâu luôn luôn luôn mở nhằm đóng vai một đường hầm chiếu thẳng qua không - thời gian.

Đó là kết luận rất độc đáo về khía cạnh khoa học, mà lại Thorne vô cùng sợ fan khác cười cợt nhạo và cho rằng ông bị điên lúc nghiên cứu khả năng du hành xuyên thời gian. Chắc hẳn rằng không biết Tipler chẳng hề hấn gì lúc nghiên cứu bộ máy thời gian bắt buộc ông cực kỳ lo khi tham gia học trò công bố công trình, nghề nghiệp và công việc của họ đã tiêu tan trước lúc bắt đầu. Nghiên cứu cẩn thận và bí mật với Mike Morris cùng Ulvi Yurtsever, ông dần dần tự thuyết phục phiên bản thân rằng, quả thật phương trình Einstein cho phép lỗ sâu nối những điểm thời gian với nhau và vày đó hoàn toàn có thể đóng vai cỗ máy thời gian.

Đến năm 1988, ba người ra mắt kết trái trên tạp chí tiếng tăm Physical reviews Letters. Vẫn lo lắng phản ứng không thuận lợi, ông yêu mong lãnh đạo Viện không đều giữ im thin thít mà còn nhất quyết cấm phần nhiều người đàm luận về công trình.


Kết quả ngược với băn khoăn lo lắng của Thorne. Cả giới trình độ và công chúng đều rất hào hứng với kỹ năng du hành xuyên thời gian, dù chỉ trên lý thuyết. Công việc và nghề nghiệp của ông thăng tiến rõ rệt, nhị học trò được không ít nơi mời làm cho việc. Theo gương ông, nhiều nhà đồ vật lý chào làng các tác dụng nghiên cứu nâng cao với độc giả đại chúng, một việc được không ít phía hoan nghênh. Viện công nghệ California vươn lên là thánh địa của tài năng du hành xuyên thời gian.

Ngay lập tức mở ra hàng loạt cống phẩm về du hành xuyên ko thời gian. Trong lúc giới chuyên môn thiên về các khía cạnh công nghệ và triết lý, thì giới nghiệp dư hoan hỉ tuyên bố, đó đó là cách quả đât du hành hướng tới tương lai hay quay về quá khứ. Nhưng mà "nghịch lý ông nội" rất có thể làm nguội niềm phấn khích đó. Giả sử các bạn du hành ngược về quá khứ và lỡ tay làm bị tiêu diệt ông nội lúc ông còn bé tí, thời gian ông chưa sinh phụ thân bạn. Không có cha thì nguyên nhân lại có bạn để cơ mà du hành ngược thời gian? cũng có ý kiến mang đến rằng, rất có thể bạn không gặp ông nội, nhưng mà đó chỉ nên ngụy biện (tại sao lại không?).

Xem thêm: Thảm Cào Móng Cho Mèo - Bàn Cào Móng Cho Mèo Hình Bàn Chân

Đó là nguyên nhân Hawking chỉ dẫn "Ước đoán bảo đảm trình từ thời gian", theo đó các quy phép tắc vật lý cấm một thực thể vĩ mô du hành xuyên thời gian. Mong mỏi du hành như thế, cần lao vào lỗ đen, và ngay lập tức các bạn bị nghiền nát thành những hạt cơ bản, qua lỗ sâu nhằm phun trào ra ở 1 lỗ trắng tại vùng không - thời gian khác. Chỉ các hạt cơ phiên bản từng tạo nên cặp chân dài gợi cảm, chứ không hẳn chính cô tín đồ mẫu, bắt đầu trải nghiệm chuyến du hành lý thú đó.

Trong các tác phẩm công nghệ viễn tưởng, chỉ việc có bộ máy thời gian là chúng ta có thể quay trở về vượt khứ bất kể lúc nào. Dẫu vậy liệu du hành thời gian có thực sự khả thi trong vũ trụ của chúng ta? xuất xắc chỉ ngơi nghỉ trong công nghệ viễn tưởng?


Sự đọc biết tân tiến về thời hạn và quan hệ tình dục nhân quả xuất phát điểm từ thuyết kha khá rộng. Einstein đã kết hợp không gian và thời gian thành một, tạo thành khái niệm "không-thời gian", giải thích cơ chế buổi giao lưu của cả nhì một cách cực kì phức tạp và tinh tế. Đã hơn một trăm năm kể từ lúc thuyết kha khá rộng ra đời, và nó đã có thực nghiệm kiểm bệnh với độ đúng chuẩn cực cao nên những nhà đồ gia dụng lý có niềm tin rằng thuyết kha khá rộng là chìa khóa mô tả thiết yếu xác cấu trúc nhân quả của vũ trụ.

Trong các thập kỷ, những nhà vật dụng lý đã nỗ lực sử dụng thuyết kha khá rộng để phân tích coi liệu du hành thời hạn có khả thi tốt không. Một trong những phương trình mà người ta đưa ra cho biết thêm du hành thời gian trọn vẹn tương ưng ý với thuyết tương đối. Nhưng lại vật lý vẫn phải phụ thuộc nền tảng là toán học, và phần đa phương trình này đang vô nghĩa nếu bọn chúng không khớp ứng với phần nhiều thứ thực tế.


*

Mâu thuẫn du hành thời gian

Có hai vấn đề lớn khiến cho những phương trình này có vẻ bất khả thi. Đầu tiên là một trong vấn đề thực tế: Việc chế tạo một cỗ máy thời gian rất có thể cần cho vật chất năng lượng âm. Tất cả những chất họ nhìn thấy trong cuộc sống đời thường hàng ngày hầu hết là phần lớn chất có tích điện tích rất (năng lượng dương), tuy vậy năng lượng âm lại là thiết bị mà họ chưa quan liền kề được trên thực tế.

Tuy nhiên, cơ học tập lượng tử cho bọn họ biết rằng bên trên lý thuyết, có thể tạo ra đồ vật chất năng lượng âm, nhưng con số cực kỳ bé dại và thời gian tồn tại cực kỳ ngắn. Đồng thời không có bằng triệu chứng nào mang lại thấy bọn họ hoàn toàn quan trọng tạo ra năng lượng âm. Không tính ra, chúng ta có thể tìm thấy những phương trình cho phép du hành thời hạn mà không bắt buộc mượn những chất này. Vị vậy, sự việc này chỉ nằm ở tình trạng kỹ thuật hiện tại của bọn chúng ta, hoặc hiểu biết giảm bớt của họ về cơ học lượng tử.

Thứ hai là phần đông nghịch lý. Một bối cảnh thường mở ra trong các tác phẩm kỹ thuật viễn tưởng: một sự kiện xảy ra khiến bọn họ muốn đổi khác quá khứ, nhưng sau khoản thời gian quá khứ cầm đổi, này lại ngăn cản sự kiện đó xảy ra, vì chưng đó tạo ra nghịch lý.

Ví dụ: trả sử bạn đã sản xuất một cỗ máy thời gian, áp dụng nó để quay ngược lại năm phút với ngay chớp nhoáng phá hủy máy bộ đó. Vì máy đã trở nên phá hủy, bạn sẽ không thể áp dụng nó sau năm phút. Tuy nhiên vì bạn không thể sử dụng bộ máy thời gian, chúng ta không thể quay ngược thời gian và tiêu diệt nó, vì chưng vậy bộ máy không bị phá hủy, vậy chúng ta có thể quay ngược thời gian và tàn phá nó? Nói bí quyết khác, máy bộ thời gian chỉ rất có thể bị tàn phá nếu nó đang chưa bị phá hủy. Nhưng rõ ràng không thể tất cả chuyện một máy bộ đồng thời ở nhị trạng thái "bị tiêu diệt" cùng "không bị tiêu diệt", triệu chứng này cụ thể là mâu thuẫn với nhau.


*

Loại bỏ nghịch lý

Một ý niệm sai lầm phổ biến trong kỹ thuật viễn tưởng là hồ hết nghịch lý có thể được "tạo ra". Những người dân du hành thời hạn thường được chú ý không nên biến hóa quá nhiều so với thừa khứ trước đó với không gặp gỡ lại quá khứ của họ. Ví dụ về vấn đề này được search thấy trong nhiều tập phim về chủ đề du hành thời gian (như bộ cha Back khổng lồ the Future).

Nhưng trong trang bị lý, nghịch lý thực ra không phải là một trong những sự kiện rất có thể thực sự xảy ra, mà là 1 khái niệm kim chỉ nan thuần túy dùng làm chỉ sự mâu thuẫn của chính triết lý đó. Nói bí quyết khác, nghịch lý tự đồng hóa không chỉ bao gồm nghĩa rằng du hành thời hạn là một hành vi nguy hiểm, nó còn ngụ ý rằng nó hoàn toàn có thể hoàn toàn thiết yếu xảy ra.

Đây là trong số những động lực của "phỏng đoán đảm bảo theo trình trường đoản cú thời gian" ở trong nhà vật lý lý thuyết Hawking. Hawking có niềm tin rằng du hành thời gian là điều không thể. Nhưng rộp đoán vẫn chưa được chứng minh. Và, vậy vì loại bỏ việc du hành thời gian vì nghịch lý, bạn cũng có thể loại bỏ chính nghịch lý đó, cùng vũ trụ đang thú vị hơn vô cùng nhiều.

Để giải quyết nghịch lý du hành thời gian, nhà trang bị lý định hướng Igor Dmitrievich Novikov đã đề xuất lý thuyết "phỏng đoán tự nhất quán". Ý tưởng cơ bạn dạng của định hướng này là chúng ta cũng có thể du hành về vượt khứ, nhưng chúng ta không thể biến hóa quá khứ. Novikov chỉ ra rằng nếu như bạn quay trái lại năm phút và cố gắng phá hủy cỗ máy thời gian, bạn sẽ thấy rằng bạn hoàn toàn không thể làm cho được điều đó, cũng chính vì các định vẻ ngoài vật lý sẽ cố gắng can thiệp và bảo vệ tính tự đồng điệu khỏi bị phá hủy.


*

Lý thuyết mới

Nhưng quay trở lại quá khứ bổ ích gì nếu như khách hàng không thể biến đổi quá khứ? Theo một nghiên cứu gần đây của Barack Shoshenny, trợ lý giáo sư đồ gia dụng lý trên Đại học Brock sinh sống Canada, một trong những nghịch lý du hành thời hạn theo như các phỏng đoán tự nhất quán của Novikov sẽ không thể giải quyết và xử lý được. Điều này đã dẫn mang lại việc trong cả khi chỉ một nghịch lý không thể bị loại bỏ bỏ, du hành thời gian về mặt lô ghích là không thể.

Nghiên cứu vãn của Shoshenny và cộng sự chỉ ra rằng miễn là cho phép sự tồn tại của nhiều lịch sử (hoặc những mốc thời gian tuy vậy song), thì bạn có thể giải quyết được nghịch lý mà phỏng đoán của Novikov ko thể giải quyết được. Trên thực tế, ngẫu nhiên nghịch lý nào cũng rất có thể được giải quyết theo cách này.

Ý tưởng rất 1-1 giản. Khi bạn bước ra khỏi bộ máy thời gian, bạn nhập một dòng thời hạn khác; chúng ta cũng có thể làm bất kể điều gì bạn có nhu cầu trên dòng thời gian đó (bao bao gồm cả việc phá hủy bộ máy thời gian) và dòng thời hạn bạn vẫn ở sẽ không còn thay đổi. Vì chúng ta không thể phá hủy cỗ máy thời gian vào dòng thời hạn ban đầu, nên không có nghịch lý như thế nào cả.

Trong tía năm qua, Shoshenny đã nghiên cứu và phân tích về nghịch lý du hành thời gian. Tiếng đây, ông ngày dần tin có lẽ rằng du hành thời gian là hoàn toàn có thể, dẫu vậy chỉ khi vũ trụ của họ cho phép sự tồn tại của đa số dòng thời gian. Vậy thắc mắc đặt ra là, bao gồm thể có khá nhiều dòng thời gian trong thiên hà không?

Từ quan điểm cơ học lượng tử, câu trả lời ngoài ra là "có".

Nhưng đây chỉ là những rộp đoán. Shoshenny và những sinh viên của ông hiện tại đang tìm tìm một triết lý du hành thời gian kết hợp nhiều lịch sử vẻ vang và trọn vẹn tương phù hợp với thuyết kha khá rộng. Vớ nhiên, trong cả khi họ đưa ra một lý thuyết như vậy, nó sẽ không còn đủ để chứng tỏ rằng du hành thời gian là có thể. Nhưng vấn đề này ít nhất có nghĩa là du hành thời gian không bị loại trừ trọn vẹn bởi nghịch lý tự độc nhất quán.

Du hành thời gian và các dòng thời gian tuy vậy song luôn mở ra cùng nhau trong khoa học viễn tưởng, nhưng những nhà nghiên cứu và phân tích hiện đã chứng tỏ rằng bọn chúng không thể tách bóc rời trong quả đât thực. Thuyết kha khá rộng và cơ học tập lượng tử cho chúng ta biết rằng du hành thời hạn là bao gồm thể; tuy thế nếu du hành thời hạn là bao gồm thể, thì cũng phải có khá nhiều lịch sử.